[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung der Geometrie der Radachsen einer
Achse eines Fahrzeugs nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Aus der EP 1 128 157 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, nach der
die Geometrie der Radachsen einer Achse eines Fahrzeugs gemessen werden können, indem
der Radflansch von einer Haltevorrichtung gegriffen und gehalten wird. Die Haltevorrichtung
kann dabei in verschiedene Raumrichtungen beweglich ausgebildet sein, um dadurch Bewegungen
der Radachsen durch unterschiedlich eingestellte Gewichtsbelastungen oder in Folge
von Einstellvorgängen folgen zu können. Als Radflansch sind bei dieser Anmeldung alle
Teile bezeichnet, an denen das Rad mit der Bremsscheibe bei der Montage an der Achse
zum Anliegen kommt. Der Radflansch besteht also aus der Radnabe und der Gegenlagerscheibe.
Es ist dann im weiteren dargestellt, dass die Achse an der Radnabe als Bestandteil
des Radflansches gegriffen wird. Dieses Greifen wird mittels eines Spannfuttersystems
realisiert. Die Achse wird dabei stützend gelagert.
[0003] Der vorliegenden Erfindung liegt das Problem zugrunde, die Messung bzw. die Messung
und Einstellung der Geometrie der Radachsen der Achse eines Fahrzeugs (Spur- und/oder
Sturzwinkel) einfach realisierbar zu machen.
[0004] Dieses Problem wird erfindungsgemäß nach Anspruch 1 gelöst, wonach das Spannfuttersystem
die Radflansche der Achse im Bereich des Außenumfangs der Gegenlagerscheiben für die
Räder greift.
[0005] Um diese Gegenlagerscheiben im Bereich des Außenumfangs greifen zu können, sind die
Bremsscheiben vorteilhaft noch nicht montiert bzw. die Bremsscheiben sind demontiert.
Im Herstellungsprozess eines Kraftfahrzeugs kann die Abfolge der Installation der
Bauteile so organisiert werden, dass die Bremsscheiben erst montiert werden, wenn
die Achse nicht mehr mit der Greifvorrichtung gehalten werden muss.
[0006] Die Achse kann gegriffen werden, wobei dieser Greifvorgang gleichzeitig die Durchführung
der Messung - ggf. verbunden mit der Durchführung der Einstellung der Geometrie der
Radachsen der Achse (Spur- und/oder Sturzwinkel) - ermöglicht. Das Spannfuttersystem
übernimmt die stützende Lagerung im Sinne der Simulation der im eingebauten Zustand
der Achse durch die dann ebenfalls montierten Räder auftretenden Kräfte.
[0007] Das vorliegende Verfahren eignet sich also zur Messung sowie ggf. Einstellung an
einer Achse sowohl im nicht eingebauten wie auch im eingebauten Zustand.
[0008] Vorteilhaft kann also auch eine Messung während der Einstellung der Geometrie der
Radachsen der Achse vorgenommen werden.
[0009] Indem das Spannfuttersystem die Radflansche im Bereich des Außenumfangs der Gegenlagerscheiben
greift, kann die Achse insbesondere bei Gewichtsbelastungen der Achse sicher gehalten
werden, weil im Vergleich zu dem gezeigten Beispiel im Stand der Technik mit einem
größeren Moment gehalten werden kann, wenn das Spannfuttersystem im Bereich des Außenumfangs
der Gegenlagerscheiben angreift.
[0010] In einer vorteilhaften Ausführungsform erfolgt die Abstützung der Achse möglichst
nahe an der Simulation der realen Verhältnisse der Achse im eingebauten Zustand. Diese
realen Verhältnisse lassen sich so beschreiben, dass die Räder montiert sind und das
Fahrzeug über die Räder auf der Straße aufsteht. Die Simulation bei der Halterung
der Achse ohne die montierten Räder soll dann so sein, dass die Abstützungspunkte
möglichst nahe an den beschriebenen realen Verhältnissen liegen.
[0011] In diesem Fall werden die Kräfte näherungsweise punktzentriert im Mittelpunkt der
Radaufstandflächen eingeleitet. Dieser Mittelpunkt liegt näherungsweise in einer vertikalen
Ebene mit den Radlagern.
[0012] Wird also die Einleitung von Kräften entsprechend der Simulation dieser realen Verhältnisse
nachgebildet, kommt es zu nicht mehr vernachlässigbaren Momenten, die auf das Spannfuttersystem
wirken. Insbesondere in diesem Zusammenhang erweist sich der Angriffspunkt des Spannfuttersystems
nach der vorliegenden Erfindung als vorteilhaft, weil dabei die vergleichsweise großen
Momente aufgenommen werden können
[0013] Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 2 ist das Spannfuttersystem so gestaltet, dass
die Haltebacken des Spannfuttersystems U-förmig ausgestaltet sind, wobei zumindest
die hintere Flanke abgeschrägt ist.
[0014] Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass beim Anziehen des Spannfutters beim Greifen
der Achse die Haltevorrichtung in Richtung der Achse gezogen wird, weil beim Hintergreifen
der Gegenlagerscheibe im Bereich von deren Außenumfang mit der abgeschrägten Flanke
der Haltebacken die Haltevorrichtung in Richtung der Achse gezogen wird, wenn die
abgeschrägte Flanke beim Anziehen des Spannfutters entlang der (ebenfalls abgeschrägten)
hinteren Flächen der Gegenlagerscheibe gleitet.
[0015] Dadurch wird die Achse besonders sicher gehalten. Wenn die vordere Flanke des U-förmigen
Profils nicht abgeschrägt sondern gerade ist, kann die Achsen gehalten werden, indem
die Haltebacken an der Vorder- sowie Rückseite der Gegenlagerscheibe anliegen. Insbesondere
ist es nicht erforderlich, die Gegenlagerscheibe unmittelbar am Außenumfang zu greifen,
wodurch in besonders vorteilhafter Weise Beschädigungen der Gegenlagerscheibe vermieden
werden können.
[0016] Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 3 wird das Spannfutter so gelagert und gehalten,
dass es zumindest um zwei Raumachsen drehbar ist.
[0017] Vorteilhaft kann sich dann das Spannfutter der momentanen Orientierung des Radflansches
anpassen. Dadurch ist es besonders einfach möglich, die Einstellung der Geometrie
der Radachsen der Achse vorzunehmen, während die Achse durch die Vorrichtung gehalten
wird. Die Spannfutter sind dann in der Lage, sich in ihrer Orientierung auch Änderungen
der Orientierung der Radflansche anzupassen, die bei einer Veränderung dieser Orientierung
der Radflansche bei der Einstellung der Geometrie der Radachsen der Achse auftreten.
Ebenso werden dadurch auch nicht optimale Orientierungen der Radflansche aufgrund
einer fehlerhaften Einstellung vor einer Korrektur dieser Einstellung ausgeglichen.
[0018] Dazu muss das Spannfutter zum einen um eine vertikale Raumachse drehbar sein, um
Änderungen des Spurwinkels eines Rades folgen zu können. Weiterhin muss das Spannfutter
um eine Raumachse in horizontaler Richtung drehbar sein, die zumindest im wesentlichen
senkrecht steht zur Radachse, um Änderungen des Sturzwinkels eines Rades folgen zu
können.
[0019] Besonders vorteilhaft ist das Spannfutter dabei auch in der horizontalen Ebene frei
bewegbar, so dass das Spannfutter dann besonders flexibel fehlerhaften Einstellungen
der Geometrie der Radachsen der Achse vor einer Korrektur dieser Fehler sowie auch
Änderungen dieser Einstellungen bei der Durchführung der Korrektur folgen kann.
[0020] Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 4 wird die Achse während der Durchführung der
Messung mit wechselnden Gewichtskräften beaufschlagt.
[0021] Vorteilhaft können dadurch wechselnde Gewichtsbelastungen der Achse simuliert werden.
Dadurch kann besonders vorteilhaft auch eine Veränderung des Spur- und insbesondere
des Sturzwinkels bei diesen veränderten Gewichtsbelastungen beobachtet und ausgewertet
werden. Indem die Spannfutter durch eine Lagerung gehalten werden, die Drehbewegungen
um zumindest zwei Raumachsen erlaubt, machen diese Spannfutter die Änderungen der
Orientierung der Radflansche durch die geänderten Gewichtsbelastungen ebenso mit wie
Änderungen der Orientierung der Radflansche bei der Einstellung der Geometrie der
Radachsen der Achse sowie auch nicht optimale Orientierungen der Radflansche aufgrund
einer fehlerhaften Einstellung vor einer Korrektur dieser Einstellung wie dies im
Zusammenhang mit Anspruch 3 erläutert wurde.
[0022] Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 5 ist das Spannfutter um seine Mittelachse drehbar
gelagert.
[0023] Dadurch wird es vorteilhaft möglich, eine Mittelung der Messung während einer Umdrehung
vorzunehmen. Die Messung während einer Umdrehung kann beispielsweise am Radflansch
oder der einer Messfläche, die an der Vorrichtung angebracht ist, durchgeführt werden.
Die Messung kann beispielsweise vorgenommen werden, indem die Orientierung einer Ebene
gemessen wird, die der Ebene des Rades im montierten Zustand entspricht. Dies können
Messflächen sein, die an der Vorrichtung angebracht sind. Ebenso können beispielsweise
die Ebenen der Radflansche erfasst werden oder die Ebenen der Bremsscheiben. Dies
erfolgt, indem die Lage von drei Punkten auf den genannten Flächen erfasst wird. Daraus
lässt sich dann die Orientierung der Ebene ableiten.
[0024] Wenn bezogen auf diese Messung eine Mittelung erfolgt, können systematische Abweichungen
aufgrund von Toleranzen bei der Fertigung ausgeglichen werden, die eine zu einer Winkellage
zwischen der Ebene führen, die für die Messung verwendet wird und der Ebene des montierten
Rades.
[0025] Der besseren Messgenauigkeit steht der Nachteil gegenüber, dass die Durchführung
der Messung für eine Umdrehung eine bestimmte Zeit benötigt, die zu einer Vergrößerung
der Taktzeit führt.
[0026] Sofern die Achse richtig aufgenommen wurde, entspricht die Mittelachse des Spannfutters
der Radachse.
[0027] Bei der Ausgestaltung nach Anspruch 6 sind Messflächen vorhanden, die eben ausgebildet
sind und über die Vorrichtung fest und zumindest annähernd senkrecht auf der Radachse
stehen.
[0028] Bei diesen Messflächen erweist es sich als vorteilhaft, dass die Messung anhand der
Vorrichtung selbst durchgeführt werden kann unabhängig von der Achse. Das hat den
Vorteil, dass die Messfläche an der Vorrichtung in den geometrischen Abmessungen und
in der Beschichtung so ausgeführt ist, dass eine Messung der Geometrie der Achse mit
hoher Auflösung und Genauigkeit durchgeführt werden kann.
[0029] Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
dabei:
- Fig. 1:
- eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahren ohne Achse,
- Fig. 2:
- eine Vorrichtung mit den Teilen der Achse, die von der Vorrichtung gehalten werden
und
- Fig. 3:
- eine Teilansicht einer an der Gegenlagerscheibe anliegende Haltebacke.
[0030] Figur 1 zeigt ein Spannfutter 1. Mittels dieses Spannfutters 1 können über Haltebacken
2, die durch das Spannfutter 1 ausrückbar sind, Haltekräfte ausgeübt werden.
[0031] Das Spannfutter 1 wird in einem Punkt auf seiner Mittelachse durch das Lager drehbar
gehalten (3). Dadurch ist das Spannfutter 1 drehbar um eine Achse, die der Radachse
eines an der Achse montierten Rades zumindest annähernd entspricht, die durch die
Vorrichtung gehalten werden soll.
[0032] Hinsichtlich seiner Orientierung wird das Spannfutter 1 weiterhin so gehalten, dass
es zum einen um eine vertikale Achse drehbar ist. Dadurch kann das Spannfutter 1 in
seiner Orientierung Änderungen der Spurwinkels eines Rades folgen. Weiterhin ist die
Orientierung des Spannfutters 1 vorteilhaft um eine Achse drehbar, die sich in horizontaler
Ebene senkrecht zur Radachse erstreckt. Dadurch kann das Spannfutter 1 in seiner Orientierung
Änderungen des Sturzwinkels des Rades folgen, die beispielsweise aus sich ändernden
Gewichtsbelastungen der Achse resultieren können.
[0033] Das Gehäuse 4 ist mit einer hier nicht dargestellten Schwimmplatte verbunden. Diese
Schwimmplatte ist in der horizontalen Ebene frei bewegbar. Dadurch kann das Spannfutter
1 Änderungen der Achse in horizontaler Richtung folgen, die der Radachse eines an
der Achse montierten Rades entspricht. Dadurch kann das Spannfutter 1 also Änderungen
des Spurwinkels folgen.
[0034] Die Aufhängung 12 der Haltevorrichtung ist um eine Drehachse 11 drehbeweglich befestigt.
Dadurch kann das Spannfutter 1 Änderungen des Sturzwinkels der Radachse folgen.
[0035] Es ist weiterhin zu sehen, dass die Aufhängung 12 Haltearme 13 aufweist, mittels
denen die Abstützung der Haltevorrichtung versetzt ist gegenüber der Ebene des Spannfutters
1. Wegen des dadurch entstehenden Drehmomentes erweist es sich als vorteilhaft, dass
mit der Halterung nach der vorliegenden Erfindung größere Momente aufgebracht werden
können.
[0036] Durch die Haltearme 13 wird also die Achse vorteilhaft in einer Ebene abgestützt,
die nach an den realen Verhältnissen bei einem montierten Fahrzeugrad liegt. Die Abstützung
erfolgt dann nahe am Fußpunkt der Mittelebene eines Rades, nachdem dieses montiert
wurde.
[0037] Weiterhin ist das Spannfutter 1 in einem Lager 3 gehalten, so dass das Spannfutter
1 um seine Mittelachse drehbar ist, die im Falle, dass die Achse richtig von der Vorrichtung
aufgenommen wurde, der Radachse entspricht. Dadurch wird es beispielsweise möglich,
entsprechend den Ausführungen in der Beschreibungseinleitung eine Mittelwertbildung
bei der Messung vorzunehmen.
[0038] Figur 1 ist weiterhin zu entnehmen, dass die Haltebacken 2 ein U-förmiges Profil
14 aufweisen, das den Außenumfang der Gegenlagerscheibe für die Bremsscheibe sowie
ein montiertes Rad umgreift. Die hintere Flanke 15 dieses U-förmigen Profils 14 ist
abgeschrägt. Beim Anziehen des Spannfutters 1 gleitet diese abgeschrägte Flanke 15
auf der Rückseite der Gegenlagerscheibe nach unten und führt dazu, dass die Haltevorrichtung
in Richtung der Achse gezogen wird.
[0039] Figur 2 zeigt eine Vorrichtung mit den Teilen der Achse, die von der Vorrichtung
während der Durchführung der Messung und ggf. der Einstellung des Spur- und/oder Sturzwinkels
gehalten werden.
[0040] Es sind Haltebacken 2 des Spannfutters 1 zu sehen, mittels denen ein Radflansch im
Bereich des Außenumfangs der Gegenlagerscheibe 7 für die Bremsscheibe und das zu montierende
Fahrzeugrad gehalten wird. Die Bremsscheibe ist nicht montiert, damit die Haltebacken
2 den Außenumfang der Gegenlagerscheibe 7 umgreifen können. Außer den im Zusammenhang
mit Figur 1 bereits erläuterten Bestandteilen der Vorrichtung ist eine Messfläche
6 zu sehen, mittels der die Orientierung der Radachse messbar ist.
[0041] Mittels einer in den Figuren 1 und 2 gezeigten Vorrichtung ist eine Achse an beiden
Seiten lagerbar. Vorteilhaft können damit Spur- und/oder Sturzwinkel von Radachsen
an Achsen von Fahrzeugen gemessen werden, insbesondere vor dem Einbau der Achse in
das Fahrzeug. Mittels der Vorrichtung kann auch das Fahrzeug insgesamt gelagert werden,
wenn die Achse montiert wurde, um dann auch entsprechende Mess- und Einstellarbeiten
vornehmen zu können.
[0042] Figur 3 zeigt eine Teilansicht einer an der Gegenlagerscheibe 7 anliegenden Haltebacke
2. Es ist das U-förmige Profil 14 mit der abgeschrägten hinteren Flanke 15 zu sehen.
Insbesondere ist zu sehen, dass die Haltebacke 2 nicht am Außenumfang der Gegenlagerscheibe
7 anliegt.
[0043] Zusätzlich zur Halterung im Bereich des Außenumfangs der Gegenlagerscheibe 7 kann
die Haltevorrichtung an der Radnabe anliegen. Dadurch kann bei der Montage der Haltevorrichtung
eine Vorzentrierung erfolgen, so dass die Haltebacken dann einfach im Bereich des
Außenumfangs der Gegenlagerscheiben 7 montiert werden können. Nach der Montage können
dann die Messungen mit den größeren eingeleiteten Kräften vorgenommen werden.
1. Verfahren zur Messung bzw. Messung und Einstellung der Geometrie der Radachsen einer
Achse eines Fahrzeugs, wobei die Radflansche der Achse während der Durchführung der
Messung der Geometrie mittels eines Spannfuttersystems (1) haltbar sind, wobei die
Radflansche durch das Spannfuttersystem (1) stützend gelagert werden, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfuttersystem (1) die Radflansche der Achse im Bereich des Außenumfangs der
Gegenlagerscheiben (7) für die Räder greift.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfuttersystem (1) so gestaltet ist, dass die Haltebacken (2) des Spannfuttersystems
U-förmig (14) ausgestaltet sind, wobei zumindest die hintere Flanke (15) abgeschrägt
ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfutter (1) so gelagert und gehalten wird, dass es zumindest um zwei Raumachsen
drehbeweglich ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die Achse während der Durchführung der Messung mit wechselnden Gewichtskräften beaufschlagt
wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass das Spannfutter (1) um seine Mittelachse drehbar gelagert ist (3).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Messflächen (6) aufweist, die eben ausgebildet sind und über die
Vorrichtung fest und zumindest annähernd senkrecht auf der Radachse stehen.